(57)【要約】【課題】吸入行程における吸入弁部の圧力損失を低減し、吸入効率等を向上させるとともに、圧力損失低減により吸入リード弁の振動発生を抑制可能な圧縮機を提供する。【解決手段】流体が圧縮されるシリンダボアと、該シリンダボアと吸入室とを区画する弁板と、該弁板に設けられ前記シリンダボアと吸入室とを連通する吸入孔と、該吸入孔を開閉し、閉時には該吸入孔設置領域の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部に当接される吸入リード弁とを有する圧縮機において、前記弁板の前記吸入孔設置領域内にも、吸入リード弁閉時に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部を設けたことを特徴とする圧縮機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が圧縮されるシリンダボアと、該シリンダボアと吸入室とを区画する弁板と、該弁板に設けられ前記シリンダボアと吸入室とを連通する吸入孔と、該吸入孔を開閉し、閉時には該吸入孔設置領域の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部に当接される吸入リード弁とを有する圧縮機において、前記弁板の前記吸入孔設置領域内にも、吸入リード弁閉時に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部を設けたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記吸入リード弁支持部の吸入リード弁への当接面が、吸入リード弁支持部の外側に位置する前記弁板の吸入リード弁シール部と面一、もしくは該吸入リード弁シール部よりも吸入室側に位置されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記吸入リード弁支持部の吸入リード弁への当接面側に、溝または凹部が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記溝部または凹部が、吸入室と連通されていることを特徴とする、請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との間に弁機能が付与されるとともに、吸入リード弁の前記弁機能が付与される部位の内側部分に貫通孔が設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項６】
前記弁機能が付与された前記吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部における吸入リード弁への当接面が、吸入リード弁支持部の外側に位置する前記吸入リード弁の吸入リード弁シール部と面一、もしくは該吸入リード弁シール部よりもシリンダボア側に位置されていることを特徴とする、請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記吸入リード弁支持部が弁板と一体に形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項８】
前記吸入リード弁支持部の吸入リード弁に対する位置が、弁板研磨後のプレス成型により調整されていることを特徴とする、請求項７に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、シリンダボア内にピストンが往復動自在に設置されたピストン往復動型圧縮機に関し、とくに車両用空調装置の圧縮機として好適な圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置の圧縮機としては、シリンダブロックに複数のシリンダボアが設けられ、各シリンダボア内にピストンが往復動自在に設置されたピストン往復動型圧縮機が知られている。このような圧縮機においては、シリンダヘッド内部には、吸入室と吐出室とが設けられており、吸入行程においては、弁板に設けられた吸入リード弁をガス冷媒が押し開けることにより吸入孔が開口され、吸入室内のガス冷媒がシリンダボア内に吸入される。一方、圧縮行程においては、吸入リード弁は閉じられ、吐出弁が押し開けられる。そして、圧縮されたガス冷媒がシリンダボアから吐出室内に吐出されるようになっている。
【０００３】
上記吸入行程においては、シリンダボアの内圧が吸入室の内圧に比べ低下し、内圧差が生じると吸入リード弁がシリンダボア内に押し開けられるが、この際吸入弁部における圧力損失が大きく圧縮機の効率（断熱圧縮効率や体積効率）が低下するおそれがある。上記圧力損失改善のためには、吸入孔を大きくし、吸入孔が開いたときの開口面積を増加させることが有効であるが、吸入孔を大きく形成すると液圧縮時等においてシリンダボアの内圧が瞬間的に上昇した場合には、吸入リード弁がその圧力に耐えられなくなって変形あるいは破損するおそれがある。吸入リード弁が変形すると、所定の閉弁動作が行われなくなり、それに伴うシール性の低下により圧縮効率が低下するおそれがある。一方、吸入行程においては、吸入弁部の流れ抵抗により吸入リード弁が振動し、圧力脈動を発生させる場合がある。
【０００４】
なお、吸入リード弁の開弁動作の円滑化を図る提案としては、吸入リード弁のアーム部が当接する弁板の領域に、該アーム部より幅の狭い凹部を設けることにより、開弁動作の遅れの原因となる潤滑油粘着力を低下させつつ、シリンダボア内圧と吸入室内圧の差圧の受圧面積を拡大し開弁動作のスムーズ化を図る提案がなされているが（特許文献１）、該提案においては、圧縮動作に伴うシリンダボア内圧増加による吸入リード弁の変形で、弁と弁板間のシール性が悪化し効率低下を発生させるおそれがあった。
【特許文献１】実開平５−８９８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、吸入行程における吸入弁部の圧力損失を低減し、吸入効率等を向上させるとともに、圧力損失低減により吸入リード弁の振動発生を抑制可能な圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機は、流体が圧縮されるシリンダボアと、該シリンダボアと吸入室とを区画する弁板と、該弁板に設けられ前記シリンダボアと吸入室とを連通する吸入孔と、該吸入孔を開閉し、閉時には該吸入孔設置領域の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部に当接される吸入リード弁とを有する圧縮機において、前記弁板の前記吸入孔設置領域内にも、吸入リード弁閉時に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部を設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、吸入孔設置領域内に吸入リード弁閉時に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部が設けられているので、圧縮時にシリンダボア内の内圧が上昇し、吸入リード弁が閉弁し弁板側に強く押し付けられる場合には、吸入リード弁支持部により吸入リード弁が支持される。したがって、圧損の低減を目的とし、吸入孔を拡大したような場合においても、吸入孔設置領域に対応する吸入弁部の変形が確実に防止される。
【０００７】
上記吸入リード弁支持部の吸入リード弁への当接面は、吸入リード弁支持部の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部と面一、もしくは該吸入リード弁シール部よりも吸入室側に位置されることが好ましい。このような構成においては、圧縮行程においてシリンダボアの内圧が上昇すると吸入リード弁は吸入リード弁支持部に当接されるが、吸入行程に移行しシリンダボアの内圧が低下した際には、吸入リード弁がシリンダボアと吸入室の差圧を受圧すると、吸入リード弁はその中央部に位置する吸入リード弁支持部から速やかに離間できるようになるので、迅速かつ円滑な開弁動作が確保される。
【０００８】
また、吸入リード弁支持部の吸入リード弁への当接面側に、溝または凹部を設けておくことが好ましい。このようにすれば、吸入リード弁の支持強度を確保しつつ当接面積を低減できるので、潤滑油粘着力に起因し開弁動作が遅延する不具合を確実に解消できる。また、上記溝または凹部と吸入室とを連通すれば、吸入室内の冷媒ガスを上記溝または凹部内に流入させることができるので、流入された冷媒ガスの圧力を利用して、一層迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。
【０００９】
上記吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との間には弁機能が付与されるとともに、吸入リード弁の弁機能が付与される部位の内側部分には貫通孔が設けられることが好ましい。吸入リード弁に貫通孔を設ければ、吸入室からの冷媒ガスは貫通孔を通過してシリンダボア内に流入されることになるので、実質的に吸入路が拡大されたのと同等の効果が期待でき、吸入時の圧損を大幅に低減できる。また、吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との間に弁機能を付与しておけば、吸入リード弁の閉弁時における貫通孔を通しての冷媒ガスの流出を確実に防止できる。
【００１０】
また、上記弁機能が付与された吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部における吸入リード弁への当接面は、吸入リード弁支持部の外側に位置する前記吸入リード弁の吸入リード弁シール部と面一、もしくは該吸入リード弁シール部よりもシリンダボア側に位置されることが好ましい。このような構成においては、吸入リード弁シール部から面積の小さい吸入リード弁支持部のシール部が吸入リード弁を持ち上げる形態となるため再膨張から吸入行程に移行時に差圧がなくなった段階で吸入リード弁シール部の潤滑油粘着力に起因した開弁遅れを低減できるので、より迅速かつ円滑な開弁動作が確保される。
【００１１】
上記吸入リード弁支持部は弁板と一体に形成することが可能であり、吸入リード弁支持部と弁板とを別体に形成することも可能である。吸入リード弁支持部と弁板とを一体化する構成においては、吸入リード弁支持部の吸入リード弁に対する位置は、たとえば弁板研磨後のプレス成型により調整することも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明に係る圧縮機によれば、吸入孔設置領域内に吸入リード弁閉時に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部が設けられているので、吸入孔を実質的に拡大しつつ圧損を低減でき、かつ、吸入リード弁支持部による支持により、吸入リード弁の変形を確実に防止できる。また、吸入リード弁支持部の吸入リード弁への当接面を、吸入リード弁支持部の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部と面一、もしくは該吸入リード弁シール部よりも吸入室側に位置させることにより、一層迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。
【００１３】
さらに、本発明に係る圧縮機によれば、吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との間には弁機能が付与され、吸入リード弁の弁機能が付与される部位の内側部分には貫通孔が設けられる。つまり、吸入リード弁に貫通孔を設ければ、吸入室からの冷媒ガスは貫通孔を通過してシリンダボア内に流入されることになるので、実質的に吸入路が拡大されたのと同等の効果が期待でき、吸入時の圧損を大幅に低減できる。また、吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との間に弁機能を付与しておけば、吸入リード弁の閉弁時における貫通孔を通しての冷媒ガスの流出を確実に防止できる。さらに、弁機能が付与された吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部における吸入リード弁への当接面を、吸入リード弁支持部の外側に位置する吸入リード弁の吸入リード弁シール部と面一、もしくは該吸入リード弁シール部よりもシリンダボア側に位置させれば、吸入リード弁シール部から面積の小さい吸入リード弁支持部のシール部が吸入リード弁を持ち上げる形態となるため再膨張から吸入行程に移行時に差圧がなくなった段階で吸入リード弁シール部の潤滑油粘着力に起因した開弁遅れを低減できるので、より迅速かつ円滑な開弁動作が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１ないし図３は本発明の第１実施態様に係る圧縮機を示している。図１において、１は圧縮機を示している。圧縮機１は、シリンダブロック２とフロントハウジング３とシリンダヘッド４とを有している。シリンダブロック２とフロントハウジング３との間にはクランク室５が形成されている。シリンダブロック２の周方向には複数のシリンダボア６が設けられている。
【００１５】
クランク室５内には、該クランク室５を貫通して延びるように駆動軸７が設けられている。駆動軸７にはロータ８が固定されている。ロータ８は、スラストベアリング９を介してフロントハウジング３に支持されている。また、駆動軸７は、斜板１０に挿通されている。斜板１０はリンク機構１１を介してロータ８に連結されており、該リンク機構１１により斜板１０の傾斜角が可変されるようになっている。斜板１０の傾斜角の可変により、該斜板１０に連結されるピストン１２のシリンダボア６における移動量が規制され、圧縮機１の吐出容量が可変されるようになっている。
【００１６】
ピストン１２は、シリンダボア６内に往復動自在に設置されている。ピストン１２のクランク室５側の端部１２ａには、シュー１３が挟持されている。シュー１３は斜板１０の外周面に摺接されており、該摺接により斜板１０の回転運動がピストン１２の往復運動に変換されるようになっている。
【００１７】
シリンダヘッド４の内部は、壁１４により吸入室１５と吐出室１６とに区画されている。吸入室１５には、該吸入室１５内へ冷媒ガスを吸入する吸入ポート１７が設けられている。
【００１８】
シリンダブロック２とシリンダヘッド４との間には弁板１８が介装されている。弁板１８には、シリンダボア６と吸入室１５とを連通する吸入孔１９と、シリンダボア６と吐出室１６とを連通する吐出孔２０とが設けられている。吸入孔１９は吸入リード弁２１により開閉されるようになっている。吸入リード弁２１の開度は、シリンダブロック２に一体に形成されたストッパ２２に吸入リード弁２１の先端が当接することにより規制されるようになっている。一方、吐出孔２０は、リード弁からなる吐出弁２３により開閉されるようになっている。吐出弁２３の開度はリテーナ２４により規制されるようになっている。
【００１９】
吸入孔１９の閉時には、吸入リード弁２１は弁板１８の吸入孔設置領域２５の外側に位置する吸入リード弁シール部２６に当接し吸入孔１９が閉塞されるようになっている。本実施態様においては、吸入孔設置領域２５の領域内に、吸入リード弁閉時に吸入リード弁２１が当接可能な吸入リード弁支持部２７が設けられている。吸入リード弁支持部２７は、弁板１８に一体に形成されている。吸入リード弁支持部２７を弁板１８に一体に形成すれば、部品点数の増加によるコストアップを防止できる。
【００２０】
吸入リード弁支持部２７の吸入リード弁への当接面２７ａは、吸入リード弁支持部２７の外側に位置する弁板１８の吸入リード弁シール部２６と面一になるよう配置されている。なお、当接面２７ａは吸入リード弁シール部２６よりも吸入室側になるように配置することも可能である。また、本実施態様においては、吸入リード弁支持部２７は、弁板１８に一体に形成されているので、たとえば弁板１８を研磨し製造した後、吸入リード弁支持部２７にプレス成型を施すことにより、当接面２７ａを、吸入リード弁シール部２６と面一、もしくは吸入リード弁シール部２６よりも吸入室側に配置することができる。
【００２１】
吸入リード弁支持部２７の当接面２７ａと、吸入リード弁支持部２７の外側に位置する弁板１８の吸入リード弁シール部２６との間には凹部２７ｂが設けられており、図３に示すように凹部２７ｂは吸入室１５に連通されている。なお、図３（ａ）は、図３（ｂ）のＡＯＢ線に沿う弁板１８の断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）に吸入リード弁２１を重ね合わせた状態を示す正面図である。
【００２２】
本実施態様においては、吸入孔設置領域２５内に吸入リード弁閉時に吸入リード弁２１が当接可能な吸入リード弁支持部２７が設けられているので、圧縮時にシリンダボア６の内圧が上昇し、吸入リード弁２１が閉弁し弁板側に強く押し付けられる場合には、吸入リード弁支持部２７の当接面２７ａにより吸入リード弁２１が支持される。このため、圧損の低減を目的とし、吸入孔１９を拡大したような場合においても、吸入孔設置領域２５に対応する吸入リード弁２１の部分の変形を確実に防止できる。
【００２３】
また、上記吸入リード弁支持部２７の吸入リード弁への当接面２７ａは、吸入リード弁支持部２７の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部２６と面一に配置されているので、圧縮行程において吸入リード弁２１は吸入リード弁支持部２７の当接面２７ａに当接されるが、吸入行程に移行しシリンダボア６の内圧が低下した際には、吸入リード弁２１がシリンダボア６と吸入室１５の差圧を受圧し、当接面２７ａから速やかに離間できるので、迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。
【００２４】
また、凹部２７ｂは吸入室１５に連通されているので、吸入室１５内の冷媒ガスが凹部２７ｂ内に流入されるので、一層迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。
【００２５】
図４ないし図６は、本発明の第２実施態様に係る圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付することにより説明を省略する。本実施態様においては、吸入孔設置領域２５の領域内に、吸入リード弁閉時に吸入リード弁２９が当接可能な吸入リード弁支持部２８が設けられている。吸入リード弁支持部２８は、弁板１８に一体に形成されている。吸入リード弁支持部２８は、吸入リード弁２９への当接面２８ａとその外側に形成され、吸入室１５に連通される凹部２８ｂとを有している。弁板支持部２８の吸入リード弁２９への当接面２８ａの外周部と吸入リード弁２９との間には、弁機能が付与されている。吸入リード弁２９の閉弁時に吸入リード弁支持部２８の当接面２８ａに吸入リード弁２９が当接することにより弁機能が発揮されるようになっている。また、吸入リード弁２９の当接面２８ａへの当接部の内側部分、換言すれば、弁機能が付与される部位の内側部分には貫通孔３２が設けられている。なお、４０、４１は弁座溝を示している。
【００２６】
上記吸入リード弁への当接面２８ａは、図６に示すように吸入リード弁支持部２８の外側に位置する吸入リード弁シール部２６と面一になるように配置されている。なお、図６（ａ）は、図６（ｂ）のＡ´Ｏ´Ｂ´線に沿う弁板１８の断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）に吸入リード弁２９を重ね合わせた状態を示す正面図である。
【００２７】
本実施態様においても、吸入孔設置領域２５の領域内に、吸入リード弁閉時に吸入リード弁２９が当接可能な吸入リード弁支持部２８が設けられているので、吸入孔設置領域２５に対応する吸入リード弁２９の部分の変形を確実に防止しつつ、迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。加えて、吸入リード弁２９に設けた貫通孔３２を通して吸入ガスが吸入リード弁２９の裏側（ピストン側）へ移動し易くなるため、吸入リード弁２９の前後の差圧がなくなり弁振動を抑制できる。また、本実施態様においては、吸入リード弁２９には貫通孔３２が設けられているので、吸入室１５からの冷媒ガスは貫通孔３２を通過してシリンダボア６内に流入することになるので、実質的に吸入路が拡大されたのと同等の効果を期待でき、吸入時の圧損を大幅に低減できる。また、吸入リード弁支持部２８の当接面２８ａの外周部と吸入リード弁２９との間には弁機能が付与されているので、吸入リード弁２９の閉弁時における貫通孔３２から冷媒ガスの流出を確実に防止できる。
【００２８】
さらに、吸入リード弁２９への当接面２８ａは、図６に示すように吸入リード弁支持２８部の外側に位置する吸入リード弁シール部２６と面一になるように配置されているので、吸入リード弁シール部２６のシール状態が解除されるのと略同時に当接面２８ａとのシール状態も解除される。したがって、吸入リード弁２９の迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。なお、本実施態様においては、弁座溝４０、４１が設けられているが、弁座溝４０、４１を設けない態様においても同一の作用効果を享受できる。なお、吸入リード弁支持部２７または吸入リード弁支持部２８を設けたことで吸入孔１９の開口面積が減少し、流路圧損の増大を招く可能性もあるが、この場合は、吸入孔１９の吸入室１５側開口部の周縁にＲ面取りやＣ面取りを施すことで吸入孔１９の入口部の圧損を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、シリンダボア内にピストンが往復動自在に設置されたピストン往復動型圧縮機に広く適用可能であり、これら圧縮機は車両用空調装置の圧縮機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施態様に係る圧縮機の部分縦断面図である。
【図２】図１の圧縮機のシリンダブロックとシリンダヘッドとの接続部の拡大断面図である。
【図３】図１の圧縮機の弁板上における吸入リード弁支持部の設置位置を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第２実施態様に係る圧縮機の部分縦断面図である。
【図５】図４の圧縮機のシリンダブロックとシリンダヘッドとの接続部の拡大断面図である。
【図６】図４の圧縮機の弁板上における吸入リード弁支持部の設置位置を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  圧縮機
２  シリンダブロック
３  フロントハウジング
４  シリンダヘッド
５  クランク室
６  シリンダボア
７  駆動軸
８  ロータ
９  スラストベアリング
１０  斜板
１１  リンク機構
１２  ピストン
１２ａ  ピストンのクランク室側の端部
１３  シュー
１４  壁
１５  吸入室
１６  吐出室
１７  吸入ポート
１８  弁板
１９  吸入孔
２０  吐出孔
２１、２９  吸入リード弁
２２  ストッパ
２３  吐出弁
２４  リテーナ
２５  吸入孔設置領域
２６  吸入リード弁シール部
２７、２８  吸入リード弁支持部
２７ａ、２８ａ  吸入リード弁支持部の吸入リード弁への当接面
２７ｂ、２８ｂ  凹部
３２  貫通孔
４０、４１  弁座溝
【図１】
2007291881.tif 000003
【図２】
2007291881.tif 000004
【図３】
2007291881.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007291881.tif 000007
【図６】
2007291881.tif 000008